教科版九年级上册物理 4.4探究电流 电流与电压和电阻的关系 复习 教案

《电流与电压和电阻的关系》复习
【教学背景分析】
1. 教材分析
本节内容是由“探究电流与电压关系”和“探究电流与电阻关系”两个实验构成，让学生经历一个完整的科学探究过程，感悟科学方法。因此，本节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。
2. 学情分析
本节课为复习课，学生已了解了电流、电压、电阻的概念，熟练掌握电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用方法，具备实验探究电流与电压和电阻关系的基础知识和基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系以及实验过程中的调节过程，认识是肤浅的，不完整的，没有上升到理性认识，没有形成科学的体系。
【教学目标】
（一）知识与技能
通过实验探究电流与电压和电阻的关系；
2.会同时使用电压表和电流表测量导体两端的电压和其中的电流；
3.能在探究电流与电阻关系实验中快速调节滑动变阻器使电阻两端电压保持不变；
4.能在实验探究过程中发现问题并解决问题。
（二）过程与方法
1.通过实验探究得出电流与电压和电阻的关系；
2.会用控制变量法研究物理问题；
3.会用图像法研究物理规律。
（三）情感态度和价值观
1.在数据收集的过程中形成实事求是的科学态度；
2.通过科学探究，揭示物理规律，感受探索的乐趣；
3.在与小组成员合作完成实验的过程中，加强团队协同、合作能力。
【教学重难点】
探究电流与电压和电阻关系；
如何调节滑动变阻器使电阻两端电压保持不变；
如何解决实验过程中滑动变阻器分压不足的问题。
【教学过程】
（一）创设情境，引入复习
导入语：同学们，我们襄阳美吗？大家每天都是来去匆匆的，你有停下脚步，欣赏过襄阳的夜景吗？今天，我们就一起看段小视频，体会襄阳夜景的美，（襄阳夜景视频播放）夜幕下，彩灯勾画出襄阳的轮廓。电灯发光时，电流在电路中静静的“流淌”。今天就让我们重温第十七章第一节《电流与电压和电阻的关系》，探究电流的流动遵循的规律。
（二）自主复习检测
课前大家已经自主复习了课本第17章第1节的内容，现在我请两位
同学来完成这个表格。
（四）进行实验探究复习
师：复习了基础知识，现在开始进行第一个实验，探究电流与电压的关系。在连接电路前，开关和滑动变阻器应该处于什么状态？
生：开关断开，滑片移到阻值最大处。
师：现在请同学们以小组为单位探究第一个实验，注意接入的3节干电池和5Ω的定值电阻。为了便于数据处理，我们调节滑片，是使R两端电压分别为2V、3V、4V。数据填入学案的表中，画出电阻的I-U图像得出结论。完成实验的小组举手示意，咱们来看看哪个小组动手能力最强。实验开始。
师：刚刚我已经请速度最快的小组将他们的实验结果展现在白板上。我们一起来看看。
师：大家都太棒了。接下来我们探究“电流与电阻的关系”。在这个实验中，我们提供电源（三节干电池）、定值电阻（R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω），滑动变阻器的规格为“20Ω2 A”。请按下列步骤进行实验：
①将5 Ω定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V，记下电流表示数I1。大家想一想在这里我们设定电压值为多少呢？
生：3V，1.5V，2V。。。
师：刚刚我们已经测量过电阻为5欧姆，电压表读数为2V时的电流值，所以这次实验我们先把电压设定为2V。现在我们直接进行第二步②用10Ω替换5 Ω电阻接入电路，接下来的操作是将滑动变阻器向阻值 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）方向调节，使电压表示数为2 V，记下电流表示数I2。同时从动态电路的角度理论分析为什么这样调节。
生：滑动变阻器向变大的方向调节。
师：最后我们还可以用一句话总结出调节规律：“你变大，我变大”。
接下来再用20Ω替换10Ω电阻接入电路，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数 （选填>、<或=）2 V。若实验无法进行下去。请找出原因和解决问题的方法使实验继续进行下去。（学生实验后回答）
方法一：换用阻值更大的滑动变阻器
方法二：减小电源电压
方法三：更换定值电阻（定值电阻的阻值不能超过 Ω）
方法四：调整电压限定值2V（定值电阻两端电压不能小于 V）
师：我们这次就选择方法三，把20Ω电阻换为阻值为15Ω的定值电阻进行实验，大家把实验结果填在表中。
师：有位爱思考的同学小李认为：为了控制实验条件，每次实验要换电阻，这样的操作不够简便，请你帮他设计一个只连接一次电路，而又符合探究要求的电路图(器材任选，电路图画在虚线框中)。
师：今天你学到了什么？
师：今天你学会了吗？接下来我们做几道题练练手。
1、已知R1＝3R2，分别把R1、R2接到6 V的电源上，通过它们的电流比I1∶I2等于（ ）
　　A．1∶3　 B．3∶1　 C．2∶1　 D．4∶1
2、一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是（ ）
　　A．它的电阻是原来的三倍 B．它的电流保持不变
　　C．它的电流是原来的三分之一 D．它的电流是原来的三倍
3、（2015襄阳）如图甲所示是小明“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图，各元件及连接均完好。
（1）将图甲中的滑动变阻器阻值调到最大，试触开关时，会看到的现象是电压表：__________；电流表__________________。
（2）图甲中只有一根导线的一个接头接错，请在错误处画“×”，并在图上改正。
（3）将这个定值电阻换成小灯泡，还可测出小灯泡的电阻，如图乙是小灯泡U-I图象，它的电流与电压不成正比，其原因是小灯泡的电阻____________________。
（4）当滑片向右滑动到某一位置后，继续向右滑动，电压表、电流表均有示数，但小灯泡始终不发光，这是由于_______的缘故。
4、（2014襄阳）在探究“电流与电阻的关系”实验中，实验器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω　2A、50Ω　1A），导线若干．
（1）小红将实物连接成如图所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正，如果不改接这根导线，对实验的影响是：________．（具体说明是什么影响）
（2）电路连接正确后，小红先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表中的实验数据．实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是________．
电阻R／Ω 5 10 15
电流I／A 0.30 0.15 0.10
（3）小红实验时选择的变阻器规格是________．
师：以上是我们本节课的内容，下课！
【教学反思】
物理是一门以实验为基础的学科，实验教学可以帮助学生形成概念、理解和巩固物理知识，培养学生的观察能力、分析和解决问题的能力。初步掌握一些基本实验操作技能，可使学生养成实事求是、严谨认真的学习态度。本节课是电学实验复习课，我是以实验操作为基础，先由学生自主完成“电流与电压关系”、“电流与电阻关系”两个实验的电路原理图、实验方法、保持不变的物理量、滑动变阻器作用四个考点的复习，采用表格的形式对比复习，可帮助学生清楚认识两个实验的相同之处和不同之处，为之后的实验操作做理论准备。然后学生分组实验，重温“电流与电压关系”、“电流与电阻关系”的实验探究过程。
为突破本节课的重难点“如何调节滑动变阻器使电阻两端电压保持不变”，我从实验操作、动态分析、规律总结三个方面入手，加强学生的理解。针对另一个重难点“如何解决实验过程中滑动变阻器分压不足的问题”，我是先在实验步骤中埋伏了问题，然后学生在实验操作中发现滑动变阻器分压不足的问题，师生共同探讨出四种解决方案，最后以更换定值电阻作为本节课的实操方案探究出电流与电阻关系。通过这种方式可以培养学生发现问题、解决问题的能力。
最后设置四题检测学生的学习情况，前两题考察实验结论的应用，后两题分别是2015年、2014年的襄阳中考真题，其中题目的设定既是考察也是补充。例如第3题（3）补充了灯泡的U-I图像，正好可与定值电阻的U-I图像对比学习，使学生掌握灯泡的电阻随温度变化而变化这个性质。第4题（3）是另一个解决滑动变阻器分压不足问题的有效方案，使学生全面掌握一个问题的多种解决方法。
从学生的反应来看，大部分学生更喜欢这种实验操作复习的方式，因为老师讲的少，自己动手机会多，印象更深刻。也有部分学生积极性不大，同组的同学太霸道没有给别人动手的机会。这些问题表明如何调动全组同学的积极性，如何加强组内成员间的协作，如何让每一位学生都得到相应的发展都是我需要加强关注的问题。